Царства живой природы. Каждый человек соприкасается с живой природой - органическим миром. Это различные растения, животные, грибы, бактерии. Да и сами люди - представители органического мира.
Особенности живой природы и ее разнообразие изучает наука биология (от греч. биос - "жизнь", логос - "учение").
Термин "биология" стал использоваться во всем мире как название науки о живой природе после того, как он появился в 1802 г. в трудах французского ученого Жана Батиста Ламарка.
Первые живые организмы появились на Земле очень давно, более 3,5 млрд лет назад. Они имели простое строение и представляли собой одиночные маленькие клетки. Позднее возникли более сложные одноклеточные, а затем и многоклеточные организмы. С тех пор их потомки достигли огромного разнообразия. Среди них есть и крупные, и микроскопически малые организмы: всевозможные животные, растения, грибы, бактерии и вирусы. Все живые существа очень различаются по своим свойствам. Вот почему всех их делят на большие группы, которые ученые называют царствами.
Царство очень большая группа организмов, обладающих сходными признаками строения, питания и жизни в природе. Современная наука выделяет несколько царств живых организмов: Животные, Растения, Грибы, Бактерии, Вирусы и др.
В данном курсе вы будете изучать царства: Растения, Бактерии, Грибы.
Чтобы сохранить живую природу во всем ее многообразии, нужно знать, как устроены разные организмы и как они взаимосвязаны в природе, в каких условиях живут и развиваются представители всех царств, как распространены они по земной поверхности, какую роль играют в природе, в чем их ценность для людей и по каким признакам они различаются между собой. Для этого надо изучать биологию.
Царство растений. Знакомство с наукой биологией в школе начинается с изучения царства растений .
Всюду можно видеть разнообразие растений. Они встречаются по всему земному шару: на суше, в воде, лесах, болотах, на лугах, в степях, садах, парках. У растений много общих признаков: почти все они ведут неподвижный образ жизни, имеют хлорофилл и способны на свету образовывать органические вещества. Именно поэтому они принадлежат к одному царству живой природы - царству растений.
Наука, изучающая царство растений, называется ботаникой (от греч. ботане - "трава", "растение").
Ботаника занимает особое положение в истории развития знаний о природе. С древнейших времен наши люди многое знали о свойствах растений, использовали их для еды, получения текстильных тканей, постройки и обогрева жилищ, изготовления оружия, орудий труда, музыкальных инструментов, красителей, ядов, лекарств и многого другого.
Люди каменного века не только собирали растения, но и выращивали некоторые из них около своих обиталищ. В бронзовом веке, примерно 10-12 тыс. лет назад, когда зародилось земледелие, появились и первые культурные растения.
Культурные растения: 1 - огурец; 2- морковь; 3 - пшеница; 4 - анютины глазки; 5 - земляника садовая (клубника); 6- овес; 7 - ананас
Культурными растениями называют растения, выращиваемые человеком для удовлетворения своих потребностей. Они очень разнообразны, их многочисленные сорта созданы человеком, но все они происходят от дикорастущих растений.
Дикорастущие растения: 1 - одуванчик; 2 - боярышник; 3 - сурепка; 4 - земляника; 5 - клевер; 6- медуница; 7- кислица
Это растения, которые растут, развиваются и расселяются без помощи человека.
Теофраст (ок. 372-287 гг. до н. э.) - один из первых ботаников древности; жил в Афинах
Изучение растений. Начало изучению растений заложил в III в. до н. э. древнегреческий ученый Теофраст. Свои наблюдения он объединил с практическими знаниями об использовании растений, накопленными земледельцами и лекарями, с суждениями ученых о растительном мире и создал первую систему ботанических понятий. Поэтому в истории науки Теофраста называют отцом ботаники. Его настоящее имя - Тиртамос (Тиртам), а имя Теофраст, т.е. "божественный оратор", дал ему его учитель Аристотель за выдающийся дар красноречия.
История ботаники показывает, как наука зародилась из обобщения практических знаний человека по возделыванию растений и использованию их для различных целей, а также из наблюдений ученых за дикорастущими растениями.
В настоящее время ботаники изучают законы жизни растений, их внешнее и внутреннее строение, процессы размножения и жизнедеятельности, распространение по земной поверхности, условия выращивания, взаимосвязи с другими живыми организмами и с окружающей средой.
Теперь о растениях говорят как об основе жизни всего органического мира. В самом деле, живые растения и их отжившие и опавшие части - листья, плоды, ветви, стволы - дают пищу не только человеку, но и животным, грибам и бактериям. Именно растения создают условия для существования всего живого на Земле.
Понимая огромное значение растений, мы должны очень бережно относиться к ним, чтобы сохранить на Земле все их многообразие и богатство. Для этого каждому человеку необходимо хорошо знать ботанику.
Биология. Раздел растения.
1.Ботаника - наука о растениях.
2.Значение растений в жизни человека и в природе.
3.строение растительного организма.
Ботаника - наука о растениях, их строении, жизни и жизненных процессах.
Современная ботаника - это многоотраслевая наука, включающая частные дисциплины:
Систематика - это наука, которая изучает классификацию растений на основе общности строения и происхождения.
Цитология - это наука о строении клетки.
Морфология - это наука о внешнем строении органов растения и их видоизменении.
Физиология - это наука о процессах, происходящих в растениях: закономерности роста, развития и жизненных процессов.
Флористическая география - это наука, изучающая закономерности распространения видов растений на земле.
Фитоценология - это наука исследующая растительный покров земли, его видовой состав, распределение и развитие растительных сообществ.
Анатомия растений - это наука изучающая внутреннее строение органов растений.
Генетика - это наука изучающая законы наследственности и изменчивости растительного организма.
Палеоботаника - это наука изучающая древние ископаемые растения.
Значение растений в природе.
1.Регулируют состав атмосферного воздуха, т.е. поглощают углекислый газ и выделяют кислород.
2.Аккомулируют солнечную энергию и переводят ее в энергию химических связей - это происходит в результате фотосинтеза: высокомолекулярные органические вещества синтезируются, поэтому зеленые растения являются продуцентами биогеоценоза, т.е. являются начальным звеном в цепи питания.
3.Зеленые растения являются убежищем для животных. Из растений происходят полезные ископаемые (торф, уголь, нефть, алмазы).
4.Органические остатки обогащают почву перегноем - гумусом.
5.Являются составной частью органического, газового и т.д. круговоротов в природе.
Значение растений в жизни человека.
1.Это основной источник питания.
2.Это источник одежды и обуви.
3.Является сырьем целого ряда промышленностей: пищевой, химической, парфюмерной, фармацевтической, текстильной, строительной и т.д.
4.Источник здоровья, вдохновения и красоты.
5.Источник кислорода.
6.Растения вырабатывают фитонциды - летучие антибактериальные вещества.
Строение растительного организма.
(на примере цветковых растений)
Растение - это целостный организм состоящий из вегетативных и генеративных органов.
Вегетативные органы - это корень, стебель, листья. Они служат органами размножения. Корень - укрепляет растение в почве и поглощает из почвенного субстрата воду и минеральные вещества под действием сосущей силы. Корень служит для запаса питательных веществ (у многолетних растений). Стебель - связывающая функция между двумя полюсами (корень и лист), т.е. по стеблю по восходящему току продвигается вода и минеральные вещества, а по нисходящему току органические вещества, которые у многолетних растений откладываются в запас. Листья - выполняют три основные функции: транспирация, фотосинтез, газообмен.
Генеративные органы - это цветок, являющийся органом семенного размножения, из цветка образуется плод внутри которого развивается семя.
Виды тканей. Строение и функции.
1. Образовательная или меристема.
1.Первичноверхушечная меристема - образована клетками с крупными ядрами, тонкими стенками, с густой цитоплазмой без вакуолей. Клетки расположены плотно, не разделены межклетниками. Клетки этой ткани живые паренхиматические, постоянно делятся путем митоза. Находится в вегетативной почке побега, образуют конус нарастания, а также находятся на вершине корня, и образует зону деления и зону роста корня, в основании листовых пластинок. Функции: это рост побега в высоту, рост корня в длину, а также рост листовых пластинок.
2.Вторичнобоковая меристема или камбий - образована клетками с крупными ядрами, в благоприятное время находятся в постоянном делении путем митоза. Клетки расположены в один ряд, тонкостенные с густой цитоплазмой. Находится в стебле многолетнего дерева или кустарника между корой и древесиной, в корнях многолетнего растения, между первичной корой и цилиндром корня. Функции: рост корня и стебля в толщину.
3.Вставочная меристема - строение как у первичной. Находится у основания междоузлей.
4.Раневая или коллус - находится в листьях и других органах растения.
2. Проводящая
1.Ксилема - образована сосудами, трахеями, трахеидами, которые представлены полыми трубками, состоящими из нескольких клеток, расположенных в один ряд. Стенки клеток одревесневшие с отмершим содержимым внутри, длинна до 10 см. Стенки перфорированы. Находится в цилиндре корня, в древесине стебля, в жилках листьев. Функции: а) осуществляет восходящий ток воды и минеральных веществ от корня по стеблю до листа, б)придают опору растению, а также выполняют защитную функцию.
2.Флоэма - образована ситовидными трубками, которые образованны живыми вытянутыми клетками, разделенными перегородками. Клетки перфорированы, через отверстия происходит движение цитоплазмы. Рядом располагаются клетки спутницы - это клетки с ядрами и множеством митохондрий. Находится в первичной коре корня, в лубе стебля, в жилках листьев. Функции: осуществляет нисходящий ток органических веществ от листьев по стеблю к корню.
3.Сосудистоволокнистые пучки - это комплекс состоящий из ксилемы и флоэмы. Находится в лубе стебля древесных культур, в жилках листьев, в цилиндре корня, в жилках цветов. Функции: а) транспорт веществ по нисходящему и восходящему току, б) укрепление органов растения и связь их в единое целое.
3. Покровная
1.Кожица или эпидерма - представлена плотно сомкнутыми клетками. Клетки живые с ядрами, с мелкими лейкопластами и густой цитоплазмой, стенки утолщенные, иногда на стенках имеется кутикула - это пленка из жироподобного вещества кутина. Иногда на кожице можно видеть покров из ворсинок, где скапливаются эфирные масла или образуется восковой налет. В эпидерме имеются устьица состоящие из двух замыкающих клеток между которыми находится устичная щель. Находится во всех частях цветка и зеленого стебля, покров листьев, на всех молодых растениях. Функции: а)защита от неблагоприятных условий, б)где имеются устьица - транспирация и газообмен.
2.Пробка или перидерма - образована мертвыми клетками, стенки утолщены, пропитаны жироподобным веществом - суберином. Клетки плотно примыкают друг к другу, без межклетников. Покрывает многолетние стебли древесных культур, многолетние корни, корневища, клубни. Функции: надежно защищает от неблагоприятных условий окружающей среды, транспирация через чечевички, которые находятся в пробке. Чечевички -особые основания заполненные, гидроскопической тканью, которая состоит из живых тонкостенных клеток.
3.Корка - покровный комплекс, состоящий из нескольких слоев: пробка и другие мертвые ткани. Покрывает старые многолетние ветви, стволы, корни деревьев и кустарников. Функции: служит более надежной защитой растению, для газообмена в корке образуются трещины на дне которых формируются чечевички.
4. Механическая
1.Колленхима - представлена живыми слегка вытянутыми клетками. Находится в черешках и листовых пластинках. Функции: придает прочность листу, каркас и опору растению.
2.Склеренхима - образована вытянутыми клетками, которые образуют волокна. Оболочки клеток равномерно утолщены, часто одревесневшие. Находится в лубе и древесине стебля, в цилиндре и первичной коре корня. Функции: придают опору и прочность, создают каркас.
3.Склереиды - образованы клетками с сильно утолщенными оболочками, не образует волокон. Функции: опора и прочность.
5. Основная или паренхима.
1.Ассимиляционная столбчатая паренхима - образована живыми клетками имеющими цилиндрическую форму, клетки близко примыкают друг к другу, внутри имеют густую цитоплазму с большим количеством хлоропластов, клетки с тонкими стенками. Находится в мякоти листа под верхней кожицей. Функции: фотосинтез.
2.Губчатая ассимиляционная паренхима - образована живыми клетками, неправильной формы с большим количеством хлоропластов, стенки тонкие, клетки расположены беспорядочно - хаотично, образуя большое число межклетников. Находится в мякоти листа под нижней кожицей. Функции: фотосинтез, газообмен, транспирация.
3.Запасающая паренхима - образована тонкостенными клетками, которые заполнены зернами крахмала, белка, каплями жира или большими вакуолями с клеточным соком. Находится в корнеплодах, клубнях, луковицах, плодах, семенах, в сердцевине древесных культур, в корнях, у некоторых растений в листьях. Функции: отложение в запас белка, жира, углеводов, важна для вегетативного размножения и для развития почек.
4.Всасывающая паренхима - образована корневыми волосками, клетки имеют вытянутую форму, заполненные цитоплазмой, имеются вакуоли и ядро. Находится в зоне всасывания молодых корней. Функции: всасывание воды и минеральных веществ под действием сосущей силы.
5.Воздухоносная паренхима - представлена рыхло расположенными клетками, с тонкими стенками, между клетками имеются воздухоносные полости, которые сообщаются с атмосферой через устьица или чечевички. Находится в корне, стебле, листе. Функции: дыхание (сильно развита у болотных растений в листьях).
6.Выделительная ткань - а) млечники - представлены живыми многоядерными клетками. Находится в флоэме. Функции: вырабатывает млечный сок - латакс; б) выделительная ткань - образована мертвыми клетками в которых накапливаются ядовитые вещества. Находится в листе, стебле, в цветках ядовитых растений; в) нектарники - образованы живыми клетками с тонкими стенками, с большими вакуолями. Находится в цветке, в пестике. Функции: выделяют нектар, сахарную жидкость; г) железистые волоски -образованы живыми клетками. Находится на корнях, листьях. Функции: выделяют различные вещества во внешнюю среду (эфирные масла).
Корень.
1.Понятие корня.
2.Виды корней.
3.Типы корневых систем.
4.Внутреннее строение корня.
5.Зоны корня.
6.Рост корня.
7.Поглощение корнем воды и минеральных веществ.
8.Дыхание корня.
9.Удобрения. Внесение удобрений в почву.
10.Значение обработки почвы.
11.Видоизмененные корни их значение.
Корень - это вегетативный орган, обладающий осевой радиальной симметрией и длительным верхушечным ростом. Эволюционно корень возник последним в связи с выходом растений на сушу.
Значение - 1) механическая функция, т.е. закрепление растения в почве.
выполняет функцию всасывания из почвы воды и минеральных веществ - трофическая функция.
синтетическая - принимает участие в первичном синтезе некоторых органических веществ.
служит вместилищем для запаса питательных веществ - запасающая функция.
у корнеотпрысковых растений корень выполняет функцию вегетативного размножения.
корни растений вступают в симбиоз с грибами или клубеньковыми бактериями (микориза или грибокорень).
перенос веществ в наземные органы - транспортная функция.
Виды корней : 1) главные - это такие корни, которые обладают положительным геотропизмом, т.е. под влиянием земного притяжения они растут вертикально вниз. Этот корень развивается из зародышевого корешка. 2) боковые - это корни образующиеся на главных или придаточных корнях, обладают боковым геотропизмом, т.е. под действием земного притяжения они растут горизонтально или под углом к поверхности. 3) придаточные - это корни возникающие на разных органах растения, т.е. на стеблях, на листьях.
Корневая система - это совокупность всех корней одного растения.
стержневая - имеет хорошо выраженный главный корень от которого отходят боковые. Такая корневая система характерна для двудольных растений. Длина главного корня зависит от условий окружающей среды.
мочковатая - состоит из придаточных корней, главный корень слабо выражен или отсутствует, а от придаточного отходят боковые корни. Такая корневая система характерна для однодольных растений.
Зоны корня -1.Верхушка корня покрыта клетками корневого чехлика - эти клетки выполняют защитную функцию и снижают трение корня о частицы почвы облегчают его передвижение. Это происходит за счет выделения обильной слизи на корневом чехлике. Клетки корневого чехлика живые, тонкостенные, непрерывно обновляются по мере продвижения корня (ткань покровная).
2.Зона деления - находится под чехликом и представлена клетками первично верхушечной меристемы. Клетки округлые, тонкостенные, с крупными ядрами и густой цитоплазмой без вакуолей. Клетки этой ткани постоянно делятся путем митоза, давая н7ачало всем тканям корня.
3.Зона роста - (ткань образовательная верхушечная меристема). Образовавшиеся клетки в зоне деления продвигаются в зону роста, где происходит интенсивный рост клеток за счет поступления питательных веществ. После достижения взрослых размеров клетки приступают к дифференцированию.
4.Зона всасывания - это зона образована корневыми волосками (ткань - всасывающая паренхима). Всасывание воды и минеральных веществ происходит за счет разности осмотического и тургурного давления, т.е. сосущей силы. Корневые волоски - вытянутые живые клетки с крупными ядрами, большим количеством митохондрий, имеются вакуоли. На единице площади корневых волосков бывает огромное количество (у гороха на 1мм. -230 волосков).
5.Зона проведения - выше зоны всасывания в цилиндре корня. Образована проводящей тканью: ксилемой или флоэмой. Сосуды ксилемы находятся в цилиндре корня (восходящий ток воды и минеральных веществ), а ситовидные трубки флоэмы находятся в первичной коре (отток органических веществ).
Рост корня - 1.Верхушечный, т.е. в длину за счет первичной верхушечной образовательной меристемы, которая формирует зону роста и зону деления. Ткань образована клетками с крупными ядрами, клетки имеют тонкие стенки, густую цитоплазму без вакуолей. Клетки живые, плотно прилегают друг к другу и не разделены межклетниками, постоянно делятся путем митоза. Верхушечный рост корня можно приостановить у культурных растений за счет прищипки (отделения зоны роста и зоны деления).
2.Рост корня в толщину за счет вторично боковой меристемы или камбия. Ткань образована клетками с крупными ядрами, клетки расположены в один ряд, имеют тонкие стенки и густую цитоплазму. В благоприятное время клетки находятся в постоянном делении путем митоза. Ткань находится между цилиндром и первичной корой, т.е. между ксилемой и флоэмой. За счет деления клеток камбия происходит годичный прирост (у многолетних древесных культур в корнях образуются годичные колца).
Лист
Лист — это та «волшебная фабрика», где под действием солнечных лучей происходит превращение, которому могли бы позавидовать средневековые алхимики. Из неорганических веществ (воды, углекислого газа) растение создаёт вещества органические. Помимо этого лист дышит, испаряет воду.
Каждый лист можно сравнить с чутким прибором. Он прекрасно чувствует небольшие изменения освещённости. Пока солнце движется по небосклону, черешки листьев непрерывно «работают», поворачивая каждый лист так, чтобы на него падало как можно больше света. Если комнатное растение развернуть от света, то на следующий день можно будет увидеть, что все его листья дружно «повернулись обратно». Впрочем, иногда лист начинает избегать чрезмерного освещения. У эвкалиптов, например, в разгар дневной жары листья поворачиваются «ребром» к свету.
Листья «стараются» не затенять друг друга. Это хорошо можно видеть у плюща, который при небольшом количестве листьев может покрывать стену
сплошным «зелёным ковром». Такое расположение листьев называется листовой мозаикой.
Ощущают листья и гравитацию (всемирное тяготение). Причём, как неожиданно выяснили учёные, в первую очередь они ориентируются именно на силу тяжести, а не на свет. Когда растения выращивали «вверх ногами» (точнее, корнями) и освещали тоже снизу, листья всё равно поворачивались вверх. Видимо, в природе растения не сталкивались со случаями, когда свет падал бы снизу!
Природа немало потрудилась, создавая существующее разнообразие форм листьев. Учёные различают простые и сложные листья. Сложный лист состоит из нескольких листочков на общем черешке (например, у клевера, конского каштана). Главное отличие его от простого — не в сильной рассечённости, а в том, что каждый листочек может опасть отдельно. Листья могут превращаться в колючки (у барбариса), усики (у гороха), ловчие аппараты (об этом рассказано в статье «Хищные растения»).
На каждом листе видны многочисленные жилки (раньше их называли «нервами»). Но ничего общего с нервами животных у них нет. Это «трубопровод» листа, по которому он сообщается со всем растением. Каков срок жизни листа? У листопадных растений — около полугода. Но и у вечнозелёных растений срок жизни листьев не так уж велик. У сосны лист (хвоинка) в среднем живёт 2 года, у лавра — 4 года, у ели — до 12 лет. Только у вельвичии удивительной (см. ст. «Голосеменные») два её единственных листа живут несколько столетий.
Очиток едкий (семейство толстявковых): листья сильно утолщены, за что растение получило в народе название «заячья капуста».
Молочай страшный: листья видоизменились в колючки.
Расположение листьев: очерёдное, супротивное, мутовчатое.
Сколько листьев может быть на одном дереве? Ботаники знают ответ и на этот вопрос. Например, на старом дубе растёт около четверти миллиона листьев, а на кипарисе — 50 млн. хвоинок.
Корень
Между корнями и листьями существует «разделение труда». Листья обеспечивают всё растение органическими веществами, а корни снабжают его водой и минеральными солями. Корень закрепляет растение в почве, помогает ему противостоять ветрам и бурям. В поисках воды и минеральных солей он проникает в толщу земли, порой на большую глубину. Например, корень верблюжьей колючки, растущей в пустынях Средней Азии, уходит на глубину до 15 м, достигая грунтовых вод. А рекорд проникновения в глубь земли принадлежит корням инжира (120 м) и вяза (110 м).
Слова о том, что корень ищет в почве необходимые вещества, — не преувеличение. Посадите в бедную почву по кругу диаметром до метра какие-нибудь семена. В центр положите комок навоза. Когда растения хорошо разовьются, раскопайте землю возле круга. Вы увидите, что все растения протянули свои корни к лежащему в центре комку и густо оплели его ими.
Растёт корень чаще всего прямо вниз.
Корень верблюжьей колючки порой уходит в глубину на 15 м.
Растения с мочковатой (1) и стержневой (2) корневыми системами.
Дыхательные корни мангрового дерева
Как он чувствует силу тяжести? Учёные выяснили, что главную роль в этом играет корневой чехлик. (Чехлик, как колпачок, защищает от повреждений растущую верхушку корня.)
Ещё Чарлз Дарвин обратил внимание на то, что корень, лишённый чехлика, «теряет ориентацию» в пространстве и начинает расти «куда попало». Дарвин назвал такой корень «обезглавленным». Он сделал интересное наблюдение: если положить растение набок, «обезглавить» корень, а затем вернуть растение в прежнее положение, то корень будет как бы «по памяти» расти под прямым углом (т. е. параллельно поверхности земли). Дарвин даже сравнил такое растение с животным, у которого очень медленно движутся импульсы по нервам. Предположим, говорил он, что, лёжа на земле, такое животное решило подняться, после чего было обезглавлено. И вот через несколько часов, когда импульс дошёл по назначению, лишённое головы животное поднялось с земли.
В клетках чехлика под микроскопом заметны крупные зёрна (т. е. крупинки) крахмала. Есть предположение, что эти зёрна играют такую же роль, как «ушные камешки» у животных (об органах равновесия см. ст. «Органы чувств»), своим давлением указывая направление действия силы тяжести. Любопытно и то, что в полной невесомости высшие растения, как правило, погибают.
Воду и минеральные соли — пищу растения — корень впитывает через корневые волоски. Корневые волоски — мощное орудие всасывания. Каждый из них состоит всего из одной клетки и очень мал (хотя «пушок» из корневых волосков можно увидеть невооружённым глазом). Проводя опыт, биологи измерили длину всех корней одного растения ржи. Она оказалась равной 623 км, а с корневыми волосками — 11 тыс. км! (Правда, надо сказать, что в полевых, а не оранжерейных условиях общая длина всех корней примерно в десять раз меньше указанной.)
Известны случаи, когда стебли прорастали через затвердевший асфальт, который нельзя было пробить даже кайлом. Но корни ещё сильнее. Они могут «прогрызать» насквозь даже самый твёрдый камень, проникая сперва в ничтожные трещины, а затем шаг за шагом разрушая его. Понятно, что даже самая твёрдая почва для них — тем более не преграда.
Некоторые растения, например сосну обыкновенную, можно встретить на песках, на голых гранитных скалах, на болотах. Корни у неё в каждом случае разные. На песках у неё будет глубокий стержневой корень, доходящий до грунтовых вод. А на болоте — какой смысл забираться вглубь? Влаги и так хватает. Здесь корни сосны будут ветвиться в верхних слоях почвы.
Ботаники выделяют два основных типа корневых систем. Стержневые корни (как у петрушки) — прекрасная опора. А мочковатая корневая система (как у злаков) зато охватывает больший объём почвы.
Корнеплоды (свёкла, репа, морковь и др.) — это видоизменённые корни. Есть и более необычные разновидности корней. Например, дыхательные корни. Корню, как и другим частям растения, нужно дышать, а в болотном иле, где идёт брожение, кислорода почти нет. Если у речки, протекающей сквозь болото, растут ивы, то в воде у берегов речки часто видна настоящая щётка корней красного цвета, торчащих вверх. Они впитывают кислород из проточной воды и снабжают им корни ивы, погружённые в ил.
Мир растений
Мир живой природы очень разнообразен - это и растения, и животные, и грибы, и бактерии, и вирусы. Каждый из нас соприкасается с ней.
Первые живые организмы появились на нашей планете 3,5 миллиардов лет назад. Тогда они представляли собой простые, небольшие одноклеточные организмы. Постепенно, в ходе эволюции они становились более сложными, крупными, осваивали новые среды обитания. Так уже появлялись первые растения (водоросли), а затем и животные. Этим объясняется многообразие живых организмов - крупных и микроскопических.
Для изучения этого разнообразия живых организмов была создана специальная наука - биология.
Биология (от греч. биос - жизнь и логос - учение) - наука, изучающая особенности живой природы и её разнообразие.
Все живые организмы сильно различаются по своим свойствам. Поэтому их делят на большие группы, называемые царствами.
Царство - очень большая группа живых организмов, имеющих сходные принципы строения, питания и жизни. Биологи выделяют несколько царств живых организмов: Животные, Растения, Грибы, Вирусы, Бактерии и др.
В курсе 6 класса вы будете изучать растения, грибы, а также некоторые бактерии. Но основное внимание мы уделим царству растений. Растения являются объектом исследования науки Ботаника (от греч. ботане - трава, растение).
Многообразие растений
Мир растений очень разнообразен - это более 320 тысяч видов, не считая ещё и подвиды и сорта культурных растений. Мы встречаемся с растениями везде - в домах, общественных местах, во дворе, в парке.
Что бы как-то разбираться во всём этом разнообразии растений, учёные создали специальную науку - классификацию (подробнее вы узнаете об этом в §36), которая распределяет все растения по группам на основе сходных признаков (наличие цветков, семян, способы жизнедеятельности, строение).
Растения различаются по продолжительности жизни. Те растения, которые живут от нескольких месяцев до одного года, называют однолетними . Растения, которые живут больше одного года называют многолетними . Существую также растения, у которых, например, в первый год формируется плод, а во второй семена. Такие растения называют двулетними . Это например морковь. У неё в первый год происходит рост растения, и только во второй год происходит цветение и появляются семена.
Растения различают также и по внешнему облику. Общий внешний облик растения называют его жизненной формой . Всего существует несколько видов жизненных форм: деревья, кустарники, кустарнички и травы.
Деревья - многолетние растения, имеющие ствол из древесины с лиственной кроной. К ним относится, например, сосна, ель, яблоня, клён, берёза.
Кустарники - многолетние растения высотой 0,8-6 метров, в отличие от деревьев не имеющие во взрослом состоянии главного ствола, а несколько или много, часто существующих бок о бок и сменяющих друг друга; продолжительность жизни 10-20 лет. Это, например, сирень, малина, барбарис, смородина.
Кустарнички - низкорослые (не более нескольких десятков сантиметров в высоту), не имеющие главного ствола многолетники с сильно ветвящимися одревесневшими побегами. К ним относится брусника, черника, клюква.
Травы - растения, не образующее одревесневших стеблей. Например, подорожник, зверобой, тысячелистник. К травянистым растениям относится также банан. Он хоть и достигает высотой в несколько метров, но не имеет одеревеневших стеблей.
Значение растений
Существование мира животных, включая человека, было бы невозможно без растений, чем и определяется их особая роль в жизни нашей планеты. Из всех организмов
Растения, а также некоторые бактерии способны использовать энергию Солнца, создавая при её посредстве органические вещества из веществ неорганических, при этом они поглощают из воздуха углекислый газ и выделяют кислород. Именно деятельностью растений была создана атмосфера, и их существованием она поддерживается в состоянии, пригодном для дыхания.
Растения - основное, определяющее звено в сложной цепи питания всех организмов, включая человека. Наземные растения образуют степи, луга, леса и другие растительные группировки, создавая ландшафтное разнообразие Земли и бесконечное разнообразие экологических ниш для жизни организмов всех царств. Наконец, при непосредственном участии растений возникла и образуется почва.
Из огромного разнообразия царства растений особое значение в повседневной жизни имеют семенные растения. Именно к ним относятся почти все растения, введённые человеком в культуру. Первое место в жизни человека принадлежит хлебным растениям (пшеница, рис, кукуруза, просо, сорго, ячмень, рожь, овёс) и различным крупяным культурам. Важное место в пищевом рационе человека занимает в странах с умеренным климатом картофель, а в более южных областях - батат, ямс, ока, таро и др. Широко употребляются богатые растительными белками зернобобовые (фасоль, горох, нут, чечевица и др.), сахароносные (сахарная свёкла и сахарный тростник), многочисленные масличные (подсолнечник, арахис, маслина и др.), плодовые, ягодные, овощные и иные культурные растения.
Животноводство базируется на использовании дикорастущих и культивируемых кормовых растений.
Хлопчатник, лён, конопля, Рами, джут, кенаф, Сизаль и многие другие волокнистые растения обеспечивают человека одеждой и техническими тканями.
Ежегодно потребляется огромное количество древесины - в качестве строительного материала, источника для получения целлюлозы и др.
Очень важное значение для человека имеет один из главных источников энергии - каменный уголь, а также торф, о которых можно сказать, что они представляют собой аккумулированную в растительных остатках прошлого энергию Солнца.
До сих пор не утратил своего экономического значения добываемый из растений естественный каучук. Ценные смолы, камеди, эфирные масла, красители и другие продукты, получаемые в результате переработки растений, занимают видное место в хозяйственной деятельности человека. Большое число растений служат основными поставщиками витаминов, а другие (наперстянка, раувольфия, алоэ, белладонна, пилокарпус, валериана и сотни других) - источником необходимых лекарств, веществ и препаратов.
Вопросы для закрепления
- Объясните значение терминов биология , ботаника и царство .
- По каким признакам растения делят на группы (классифицируют)?
- Какие бывают растения по продолжительности жизни и внешнему облику? Приведите примеры.
- Объясните значение растений для природы и человека.
- Запишите краткий конспект по параграфу.
Ключевые слова конспекта: царство Растения, ботаника, общая характеристика, отличительные признаки царства, низшие и высшие растения, жизненные формы растений, органы растений, растение как целостная система.
Ботаника - наука о растениях, их строении, жизнедеятельности, распространении по земной поверхности, отношениях друг с другом и окружающей средой.
Общая характеристика
Растения — это эукариотические фотосинтезирующие автотрофные opганизмы. Царство Растения насчитывает около 500 тыс. видов. Растении являются продуцентами органических веществ и основным источником энергии для других живых организмов. Любые пищевые цепи начинаются с зеленых растений. Они же определяют характер биоценоза , защищают почву от эрозии.
Растении служат источником кислорода воздуха и оказывают значительное влияние на климат Земли. Человек использует около 1,5 тыс. видов культурных растений как пищевые, технические и лекарственные ресурсы. Продукты питания растительного происхождения обеспечивают организм человека белками, жирами, углеводами и витаминами.
Перечисленные отличия растений от животных не являются абсолютными. Черты животной организации часто встречаются у низших растений, которые соответствуют ранним этапам эволюционною развития. Например, способность и к автотрофному, и к гетеротрофному питанию (эвглена зеленая). Более высоко организованные растения достаточно четко отличаются от животных.
Растения делят на низшие и высшие
У низших растений тело (слоевище, или таллом) не расчленено на ткани и органы. К ним относятся Красные водоросли (Багрянки), Настоящие водоросли и Лишайники. У высших растений тело разделено на органы (корень, стебель, лист), образованные дифференцированными тканями. К высшим растениям относятся Моховидные, Плауновидные, Хвощевидные, Папоротниковидные, Голосеменные и Покрытосеменные (Цветковые). Четыре первых отдела расселяются при помощи спор (споровые), два последних — при помощи семян (семейные).
Органы растения
Органы растения — обособленные части растительного организма, выполняющие определенные функции:
- Вегетативные (поддерживают жизнедеятельность)
- Генеративные (участвуют в процессе полового размножения)
Систематика растений
Организм растения как целостная система
Растение - целостная система, её отдельные составляющие (ткани и органы) взаимосвязаны и воздействуют друг на друга. Повреждение и нарушение структуры и функций одной части растения воздействует на все остальные. Если у древесного растения содрать кору (в которой располагается луб), то к корню перестанут поступать органические вещества из листьев. Лишённый питательных веществ корень погибнет и перестанет поставлять в листья воду и минеральные вещества, и вслед за этим наступит гибель всего растения. Однако и не столь значительные повреждения могут вызывать изменения всего организма растения.
Организм растения объединяют в единое целое системы регуляции :
- электрофизиологическая - связана с передачей электрического импульса. Медленные изменения разности потенциалов между частями растения могут оказывать влияние на его физиологические процессы и рост;
- гуморальная - осуществляется при помощи фитогормонов - веществ, вырабатываемых специализированными тканями растений и действующими в ничтожно малых количествах на процессы роста и развития. Фитогормоны переносятся по проводящей системе растения.
Растениям свойственна раздражимость - способность живых систем реагировать на внешние и внутренние факторы. Иногда она проявляется в виде двигательных реакций, обусловлённых характером их роста (ростовые движения).
Тропизмы - ростовая реакция, вызывающая изгибание растения в сторону внешнего стимула (положительный тропизм) или от него (отрицательный тропизм). Происходит вследствие ускоренного роста клеток на одной стороне стебля, корня или листа под воздействием фитогормона ауксина. Побеги обычно растут в сторону света (положительный фототропизм), а корни направлены вниз (положительный геотропизм).
Настии - более быстрые движения растений, их направление не зависит от направления воздействия. Причина настий - изменения внутриклеточного давления, приводящие к изменению формы клеток. Настические движения могут вызываться электрическими импульсами или фитогормонами. Примеры настий: складывание листьев бобовых на ночь, закрывание цветков, устьиц, обвивание вьющихся растений вокруг опоры, складывание листьев мимозы стыдливой при прикосновении, движения насекомоядных растений и др.
Значение растений:
- источник кислорода
- среда обитания для животных
- источник пищи
- источник сырья и топлива
- участие в почвообразовании
- участие в круговороте веществ
- влияние на климат
Роль растений в природе, жизни человека и собственной деятельности
Роль растений в природе:
- Осуществляют фотосинтез,
- Являются звеном цепей питания.
- Предотвращают накопление в атмосфере избытка углекислого газа.
- Принимают активное участие в формирование почв.
- Обуславливают накопление воды на поверхности Земли.
- Участвуют в создании и поддержании климата (ослабление скорости ветра, зимней стужи, снижение жары)
Роль растений в жизни человека : выделяют кислород, из них получают лекарства, пищу, одежду, материалы для различных отраслей промышленности и производства, эстетическое значение.
Это конспект по теме «Царство Растения» . Выберите дальнейшие действия:
- Перейти к следующему конспекту: